[发明专利]一种柠檬酸发酵工艺

说明书

本发明涉及柠檬酸发酵领域，涉及了一种柠檬酸发酵工艺，其特点是在柠檬酸种子罐及发酵罐培养过程中，通过添加混合氮源及微量元素来弥补高温烘干玉米在高温烘干过程中营养成分的损失以达到理想的培养效果；本发明根据菌种生长及产酸阶段的不同特性，通过调控氮源的种类及配比、添加微量元素，以达到最优的培养效果。采用本发明的工艺后，不仅能缩短种子培养的种龄，提高发酵稳定性，而且能加快发酵生产强度、缩短发酵周期、提高发酵糖酸转化率和设备利用率，扩大了柠檬酸发酵原料的来源，提升了柠檬酸行业的竞争力，进而提高了企业的经济效益。

技术领域

本发明涉及柠檬酸发酵领域，具体涉及一种高温烘干玉米柠檬酸发酵工艺。

背景技术

柠檬酸(Citric acid)又名枸橼酸，学名为2-羟基丙烷三羧酸、2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸(2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid)，分子式C₆H₈O₇。它是无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，无臭，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有后涩味，安全无毒，被广泛用作食品和饮料的酸味剂。生产柠檬酸的主要原料为玉米、瓜干、木薯，其中以玉米作为原料的居多，而在我国东北地区的玉米产量占全国的30％左右，东北地区的玉米由于其自然气候特点，玉米收获时的含水量较高(25％-30％)，目前收购企业主要采用热风干燥方式方式(干燥温度在55-65℃)将玉米含水率降至14％，以达到安全储存的要求，但在高温烘干过程中玉米的蛋白质、蛋白酶及维生素等微量元素都受到一定程度的破坏，从而对柠檬酸种子培养及发酵产酸产生一定的影响，导致种子质量下降、种龄延长、发酵速率降低、周期延长。现有技术中采用的玉米原料主要是自然晾干玉米。

发明内容

本发明针对现有高温烘干玉米柠檬酸发酵培养遇到的诸多技术瓶颈，提供了一种高温烘干玉米柠檬酸发酵培养工艺，其特点是在柠檬酸种子罐及发酵罐培养过程中，通过添加混合氮源及微量元素来弥补高温烘干玉米营养成分的损失以达到理想的培养效果；本发明根据菌种生长及产酸阶段的不同特性，通过调控氮源的种类及配比、添加微量元素，以达到最优的培养效果。采用本发明的工艺后，不仅能提高高温烘干玉米柠檬酸发酵种子培养效果，缩短种龄，提高发酵稳定性，而且能加快发酵生产强度、提高发酵糖酸转化率和设备利用率，进而提高了企业的经济效益，提升了企业的竞争力。

本发明所采用的具体技术方案如下：其具体步骤为：

(1)将高温烘干玉米粉碎，调浆，加入耐高温α-淀粉酶，经二次高压蒸汽喷射液化后得玉米液化液；

(2)将玉米液化液I和硫酸铵加入种子罐中，加水定容，制备成柠檬酸种子罐培养基，蒸汽消毒后保压降温待用；

(3)配制种子罐微量元素溶液，灭菌待用；

(4)将黑曲霉孢子加入无菌水中制成孢子悬浮液并将其接入柠檬酸种子罐培养基进行培养，得种子液；培养过程中通过连续流加方式加入种子罐微量元素溶液；

(5)将玉米液化液II用压滤机压滤得到液化清液，将液化清液、玉米液化液III、尿素和玉米浆加入发酵罐中，加水定容制备成发酵罐培养基，蒸汽消毒，保压降温后待用；

(6)配制发酵罐微量元素溶液，灭菌后待用；

(7)将培养好的种子液转入发酵罐培养基进行发酵，发酵过程中通过连续流加的方式加入发酵罐微量元素溶液。

步骤(1)中采用55-60℃的水进行调浆，温水有利于面粉溶解，调浆均匀，如果温度超过60℃玉米就会糊化，浆液粘稠不利于输送。水与玉米的质量比为2.5-3.0:1主要考虑液化完之后玉米液化液的总糖浓度为：20-22g/100mL，最终配置的发酵液糖度在17.5-18.5g/100mL，发酵液糖度多过高影响菌种的耐受性，糖度低则浪费水、设备利用率低。